韓華軒，孟慶余，朱戰(zhàn)魁，趙福全

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司，天津 300308)

引言

近年來(lái)，隨著“站城一體化”立體城市發(fā)展理念的推進(jìn)，高速鐵路、城際鐵路引入城市市區(qū)已成為必然趨勢(shì)。為滿足各大城市交通需求，國(guó)內(nèi)大直徑盾構(gòu)隧道不斷涌現(xiàn)，設(shè)計(jì)施工技術(shù)及設(shè)備生產(chǎn)水平逐步成熟，宋儀[1]對(duì)蘇埃隧道線位方案及施工工法進(jìn)行比選，總結(jié)出設(shè)計(jì)方案考慮問(wèn)題的思路；楊明哲[2]綜合考慮道路功能發(fā)揮、周邊地塊需求、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)采用等因素，探討了適合城市地下隧道的最優(yōu)方案。還有眾多學(xué)者通過(guò)有限元軟件對(duì)盾構(gòu)隧道下穿既有線路工程及地上建筑進(jìn)行研究，得出了隧道及地層變形與掘進(jìn)參數(shù)的關(guān)系，總結(jié)了地層沉降變化規(guī)律[3-5]。諸多學(xué)者的共同努力為我國(guó)隧道技術(shù)“走出去”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于政治、經(jīng)濟(jì)、人文、法律等方面的差異，在境外修建類似鐵路工程會(huì)衍生出一些新的工程限制和邊界條件，征拆和外部協(xié)議成為制約工程成本和工期的最不可控因素，甚至是工程可行性的決定性因素，由此使得國(guó)內(nèi)一些通過(guò)政治體制優(yōu)勢(shì)能夠?qū)崿F(xiàn)的簡(jiǎn)單快捷的技術(shù)方案在境外不再適用。對(duì)于一些國(guó)外發(fā)展中國(guó)家而言，城市大直徑盾構(gòu)隧道工程尚無(wú)先例，其對(duì)城市隧道技術(shù)方案的成熟性和可靠性存在疑慮，這就要求所采用的技術(shù)方法必須進(jìn)行充分的可靠性論證以及系統(tǒng)周全的考慮，才能取得目標(biāo)國(guó)相關(guān)部門對(duì)方案的支持，從而穩(wěn)定實(shí)施方案的外部邊界條件。

新建印度尼西亞雅加達(dá)至萬(wàn)隆高鐵(以下簡(jiǎn)稱“雅萬(wàn)高鐵”)全長(zhǎng)142.3 km，最高設(shè)計(jì)速度350 km/h，是中國(guó)高鐵第一次全系統(tǒng)、全要素和全產(chǎn)業(yè)鏈走出國(guó)門、走向世界。其中1號(hào)隧道是雅萬(wàn)高鐵的重要組成部分，也是施工難點(diǎn)部分。本文就雅萬(wàn)高鐵1號(hào)隧道展開研究，基于印尼國(guó)政治文化等條件對(duì)該隧道工程的實(shí)施方案進(jìn)行研究和比選，通過(guò)對(duì)該隧道設(shè)計(jì)方案研究論證，來(lái)選擇出最佳實(shí)施方案，以期對(duì)類似城市隧道設(shè)計(jì)提供參考。項(xiàng)目主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)采用中國(guó)高速鐵路規(guī)范規(guī)定[6]，項(xiàng)目設(shè)計(jì)由中國(guó)設(shè)計(jì)企業(yè)承擔(dān)，并接受印尼政府部門和專業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)的強(qiáng)制審查[7]。

1 工程概況

雅萬(wàn)高鐵1號(hào)隧道為雙線隧道，位于雅加達(dá)東部市區(qū)，毗鄰Hali m機(jī)場(chǎng)，線位近距離并行雅加達(dá)至萬(wàn)隆高速公路(以下簡(jiǎn)稱“雅萬(wàn)高速”)廊道，沿線穿越城市輕軌、高速公路、收費(fèi)站、互通立交橋和大型寺廟、密集居民區(qū)等敏感建筑。隧道范圍內(nèi)有3處平面曲線，最小曲線半徑為1 400 m，隧道為“V”形坡，坡度依次為-21‰，+17.6‰，+30‰。隧道設(shè)計(jì)為單洞雙線隧道，全長(zhǎng)1 885 m，分為進(jìn)口明挖段、盾構(gòu)隧道及出口明挖段。其中盾構(gòu)段全長(zhǎng)1 469 m，隧道設(shè)計(jì)速度200 km/h，線間距4.2～4.4 m，盾構(gòu)管片內(nèi)徑11.7 m，外徑12.8 m。施工土建工期要求27個(gè)月。

2 工程建設(shè)條件

2.1 隧址地貌及主要環(huán)境控制點(diǎn)

1號(hào)隧道距離高鐵起點(diǎn)車站Halim站約2.5 km，隧道位于沖洪積平原區(qū)，地形平坦。線路出始發(fā)站后向東延伸，在Halim機(jī)場(chǎng)附近，自雅萬(wàn)高速公路北側(cè)進(jìn)入地下，約15°小角度下穿后貼邊并行高速公路，逐漸過(guò)渡至高速公路南側(cè)出地面，以盡可能減少居民區(qū)的用地及拆遷。沿線的主要控制因素如圖1所示。

圖1 高鐵城市隧道周邊控制環(huán)境點(diǎn)示意

其中：(1)Halim機(jī)場(chǎng)：位于高速公路南側(cè)，跑道距離高鐵線位最小距離僅850 m，根據(jù)飛行凈空要求，高鐵在穿越高速公路互通范圍時(shí)必須采用隧道方式。(2)在建Bekasi輕軌：尚未通車，墩臺(tái)施工完畢，線位沿高速公路北側(cè)設(shè)置，與高鐵小角度交叉，需要下穿節(jié)點(diǎn)方案特殊設(shè)計(jì)，會(huì)造成輕軌的拆改工程。(3)雅萬(wàn)高速公路：大流量交通要道，需要下穿主干道及互通立交橋，下穿收費(fèi)站及天橋。(4)寺廟及房屋：側(cè)穿2處多層建筑清真寺，其中1處超淺埋近接側(cè)穿，宗教重地，基本無(wú)拆遷可能；高速公路沿線2～4層民房密布，私人土地征地拆遷難度極大，需盡量少拆遷。(5)在建高速公路服務(wù)區(qū)：高鐵與服務(wù)區(qū)進(jìn)出道路交叉，橋跨方案需預(yù)留道路寬度和凈空。(6)河流：高鐵與河流并行反復(fù)交叉，河道寬度16～20 m、常年流水，水深最低3 m，水量與旱、旺季相關(guān)，河流對(duì)高鐵施工干擾影響嚴(yán)重。(7)征拆：禁止侵占軍方用地，避免干擾高速公路，盡量減少征地拆遷。

2.2 工程地質(zhì)及水文地質(zhì)

隧道地層主要為第四系全新統(tǒng)人工堆積層(Qml)，第四系更新統(tǒng)沖洪積層(Qav)，洞身范圍內(nèi)地層主要有黏土、粉質(zhì)黏土、粉土黏土、粉土、粉砂、細(xì)砂及細(xì)圓礫土，地層差異較大，砂礫土地層局部有膠結(jié)，強(qiáng)度5 MPa左右，地層存在軟硬不均。地表水系主要為隧道進(jìn)口附近城市河流及地勢(shì)低洼積水，河流護(hù)堤擋墻高度約5 m，水流較緩，河道曲折，兩岸居民區(qū)存在洪泛現(xiàn)象。區(qū)內(nèi)地下水主要為第四系孔隙潛水和砂層承壓水，地下水埋深0.3～7 m，水位變幅2～3 m；承壓水以黏性土層為相對(duì)隔水層，承壓水頭基本在略低于潛水水位處，隧道圍巖分級(jí)為Ⅵ級(jí)。隧道地質(zhì)縱斷面示意如圖2所示。

圖2 城市隧道地質(zhì)縱斷面示意(單位：m)

2.3 氣候特性

隧址為熱帶雨林氣候，分干濕兩季，瞬時(shí)降雨強(qiáng)度極大。雨季為10月～次年4月，雨季最大降雨量達(dá)到88 mm/h。年平均降雨量2 000 mm以上，雨季對(duì)明挖施工組織影響巨大。

3 隧道總體方案及工法比選研究

3.1 隧道走向比選研究

根據(jù)沿線控制點(diǎn)、隧道工期以及各隧道施工工法的優(yōu)缺點(diǎn)，分析提出3個(gè)隧道方案，各方案具體布置形式如圖3所示。

圖3 城市隧道段總體線路方案比選示意

3.1.1 方案Ⅰ：線路下鉆高速公路，明挖為主+局部暗挖隧道方案

充分發(fā)揮明挖隧道可以多點(diǎn)開花，縮短工期及工藝簡(jiǎn)單的特性，除了互通立交處難以明挖而采用暗挖外，其余地段均采用明挖施工隧道。采用明挖法下鉆高速公路時(shí)需進(jìn)行臨時(shí)交通導(dǎo)改，改移長(zhǎng)度1 km。

3.1.2 方案Ⅱ：線路下鉆高速公路，盾構(gòu)為主+局部明挖隧道方案

充分發(fā)揮盾構(gòu)隧道可以避免地面交通倒改干擾的特性，盡量多在高速公路下方穿行，減少在房屋下方穿行。

3.1.3 方案Ⅲ：線路上跨高速公路、隧道下鉆互通方案

充分利用明線造價(jià)低特性，除了互通立交處采用暗挖外，其余地段均采用路橋方案。

3.2 方案比較分析

從技術(shù)可行性出發(fā)，從征地拆遷、建設(shè)工期，工程實(shí)施難易程度、工程投資等多方面進(jìn)行綜合分析，重點(diǎn)分析了各方案外部制約條件和需進(jìn)一步落實(shí)的問(wèn)題，詳細(xì)比較過(guò)程如表1所示。采用盾構(gòu)為主的方案占地面積較方案I和方案Ⅲ分別減小了25.2%和47.1%，考慮到目標(biāo)國(guó)私有土地及政治經(jīng)濟(jì)特性，征拆及外部協(xié)調(diào)周期難以控制，經(jīng)綜合比選，推薦采用方案Ⅱ，即盾構(gòu)方案，重點(diǎn)落實(shí)盾構(gòu)隧道穿越及施工實(shí)施的可行性問(wèn)題。

表1 隧道總體方案比較

4 隧道近接穿越主要風(fēng)險(xiǎn)控制點(diǎn)技術(shù)研究

4.1 下穿輕軌方案

雅加達(dá)輕軌為服務(wù)于2018年雅加達(dá)亞運(yùn)會(huì)而修建，由法國(guó)設(shè)計(jì)公司設(shè)計(jì)，印尼施工企業(yè)承建，設(shè)計(jì)時(shí)速100 km/h，以橋梁形式并行高速公路北側(cè)，采用雙線槽形梁結(jié)構(gòu)(普通梁型為跨度30 m簡(jiǎn)支梁)，橋墩采用獨(dú)柱墩+墩頂托盤形式，基礎(chǔ)采用φ1.2 m摩擦群樁+承臺(tái)結(jié)構(gòu)，每墩群樁4～6根，樁長(zhǎng)30～60 m，樁基主筋φ32 mm，每根樁基主筋20～24根。輕軌與高鐵線位約18°小角度交叉，強(qiáng)烈影響輕軌3個(gè)橋墩，其中5根樁基與盾構(gòu)刀盤沖突，2根樁基距離刀盤邊線在0.2～0.5 m以內(nèi)，難以采取主動(dòng)措施保護(hù)，近接工程關(guān)系見圖4、圖5所示。該處盾構(gòu)隧道覆土厚度約10 m，不足0.8D(D為隧道直徑)，且距離始發(fā)井不足80 m，直接通過(guò)屬于超淺埋始發(fā)試驗(yàn)段切樁，工程風(fēng)險(xiǎn)巨大，需要研究提前躲避處置方案。

圖4 輕軌與盾構(gòu)隧道平面關(guān)系

圖5 輕軌與盾構(gòu)隧道平立剖關(guān)系(單位：m)

由于高鐵設(shè)計(jì)階段輕軌交叉處橋墩尚未施工，但輕軌亞運(yùn)會(huì)工程施工進(jìn)展迅速，為便于與輕軌產(chǎn)權(quán)單位協(xié)議，需要考慮輕軌與高鐵的建設(shè)時(shí)序和工籌的各種可能情形并提前制定解決方案。

4.1.1 方案Ⅰ：輕軌改為大跨連續(xù)梁跨越隧道方案

采用75 m+132 m+75 m鋼筋混凝土連續(xù)梁主跨跨越隧道，如圖6所示。

圖6 方案Ⅰ位置關(guān)系

4.1.2 方案Ⅱ：輕軌改為大跨鋼桁梁跨越隧道方案

采用30 m(簡(jiǎn)支梁)+132 m(簡(jiǎn)支鋼桁架)+30 m(簡(jiǎn)支梁)主跨跨越隧道，如圖7所示。

圖7 方案Ⅱ位置關(guān)系

4.1.3 方案Ⅲ：輕軌原位不拆墩樁基托換導(dǎo)洞破樁隧道下穿方案

正穿橋墩基礎(chǔ)采用“門”形承臺(tái)樁基托換，側(cè)穿橋墩基礎(chǔ)采用懸挑型承臺(tái)樁基托換，沖突樁基采用豎井+暗挖導(dǎo)洞人工鑿除，導(dǎo)洞覆土厚度僅3 m，如圖8所示。

圖8 方案Ⅲ位置關(guān)系(單位：m)

4.1.4 方案Ⅳ：輕軌原位拆墩拔樁新建框架墩跨越隧道方案

正穿橋墩基礎(chǔ)采用“門”形框架墩，側(cè)穿橋墩基礎(chǔ)采用懸挑牛腿型歪脖子墩，沖突樁基采用地表機(jī)械拔除，方案平面如圖9所示。

圖9 方案Ⅳ平面位置關(guān)系

4.1.5 方案優(yōu)缺點(diǎn)比選

綜合考慮施工安全風(fēng)險(xiǎn)和產(chǎn)權(quán)單位協(xié)調(diào)難度，對(duì)方案優(yōu)缺點(diǎn)比較如表2所示。

表2 下穿輕軌方案比較

由于輕軌施工進(jìn)度迅速，高鐵規(guī)劃許可尚未穩(wěn)定，最終交叉處輕軌墩臺(tái)全部完成，隧道需下穿既有非運(yùn)營(yíng)輕軌橋墩，從安全和減少?gòu)U棄工程角度，方案Ⅳ最具可行性。

4.1.6 拔樁施工可行性分析

為拔除φ1.2 m鋼筋混凝土橋樁，對(duì)微擾動(dòng)拔樁設(shè)備及工程案例進(jìn)行了調(diào)研和研究，目前國(guó)內(nèi)該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)比較成熟，上海、北京、天津、南昌、徐州、廈門等城市地鐵及市政工程均有應(yīng)用，對(duì)于直徑1.5 m以內(nèi)大深度軟硬地層均不乏成功案例，且設(shè)備基本完全國(guó)產(chǎn)化[8-10]。根據(jù)本項(xiàng)目工程地質(zhì)特點(diǎn)，采用擾動(dòng)較小的全套管全回轉(zhuǎn)鉆機(jī)(φ2.1 m鋼套管)+150 t履帶吊車+沖抓斗3種設(shè)備配合作業(yè)。35 m樁長(zhǎng)7天/根，全套管拔樁設(shè)備可自上海港出口至工地現(xiàn)場(chǎng)，綜合考慮通關(guān)手續(xù)、場(chǎng)地施工準(zhǔn)備及工后恢復(fù)，需要局部臨時(shí)占用高速公路兩車道4個(gè)月。

4.2 下穿互通橋臺(tái)及收費(fèi)站樁基方案

考慮到隧道進(jìn)口外部明線地段大學(xué)學(xué)府等拆遷控制點(diǎn)，同時(shí)為了獲得運(yùn)營(yíng)較優(yōu)的線形平縱斷面，盾構(gòu)隧道穿越高速公路互通橋梁部位，推薦線路方案為一個(gè)平面R=2 300 m的線形正穿互通橋臺(tái)，隧道自橋臺(tái)樁底正下方穿越，垂直凈距約2.5 m。作為比選線位，采用了兩個(gè)困難半徑，分別為1 500 m和1 400 m，由于受夾直線和緩和曲線長(zhǎng)度控制，比選方案需要限速150 km/h，后者限速160 km/h，基本能滿足臨近Halim車站運(yùn)營(yíng)需求；此時(shí)盾構(gòu)自互通橋臺(tái)樁底側(cè)下方穿越，平面凈距4.5 m，垂直凈距1.9 m；同時(shí)，需要自收費(fèi)站屋架樁底正下方穿越，垂直凈距3.0 m。隧道與樁底關(guān)系如圖10、圖11所示。

圖10 隧道下穿橋臺(tái)位置關(guān)系(單位：m)

圖11 隧道下穿收費(fèi)站位置關(guān)系(單位：m)

由于兩個(gè)方案各有優(yōu)劣，取舍的關(guān)鍵是盾構(gòu)下穿橋臺(tái)樁底的施工及運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，故進(jìn)行如下論證。

4.2.1 施工可行性分析

關(guān)于樁底下方隧道開挖對(duì)樁基的影響，學(xué)術(shù)界已經(jīng)進(jìn)行了較多的研究。眾多學(xué)者通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算及理論分析，對(duì)樁基與地鐵盾構(gòu)隧道不同空間位置關(guān)系進(jìn)行研究[11-14]，以樁基沉降、樁基承載力為主要評(píng)價(jià)指標(biāo)并結(jié)合樁身傾斜，研究了樁基受力及變形性能與隧道開挖坍落拱塑性區(qū)的相對(duì)關(guān)系，提出了相對(duì)量化的參考數(shù)值：認(rèn)為盾構(gòu)刀盤距離樁軸線+6 m～-12 m(正數(shù)為穿越前，負(fù)數(shù)為穿越后)之間樁基承載力損失及樁身沉降顯著，盾構(gòu)自樁底下方穿越時(shí)，從樁身負(fù)摩阻力的角度考慮，樁端與隧道頂?shù)淖钚“踩嚯x可近似取為3 m。

由于地鐵盾構(gòu)隧道直徑較小，一般直徑D=6 m左右，從郭院成等[12]的研究結(jié)論來(lái)看，對(duì)于樁底下方下穿，危險(xiǎn)刀盤與樁水平距離基本在1D～2D；危險(xiǎn)樁端與隧道頂距離在0.5D內(nèi)。本工程盾構(gòu)直徑13.2 m，按此推論，樁端與隧道頂距離應(yīng)超過(guò)6.6 m。推薦線路方案隧道與樁底凈距僅為2.5 m，且互通橋梁交通流量大，經(jīng)檢算橋臺(tái)承臺(tái)上部總集中荷載達(dá)到16 000 kN，受外部限制，地表主動(dòng)加固場(chǎng)地條件一般，加固效果難以保證，盾構(gòu)掘進(jìn)過(guò)程中公路橋梁沉降風(fēng)險(xiǎn)極高，故建議否決線路下穿方案，建議采用比選繞避橋臺(tái)線路方案。雖然比選方案在收費(fèi)站處仍然于樁底正下方下穿，但是收費(fèi)站屬于網(wǎng)架結(jié)構(gòu)，共6根獨(dú)柱樁，檢算單柱上部集中荷載僅為240 kN，且收費(fèi)站屋架四角具備地表臨時(shí)支頂加固條件，因此不控制線位方案。

4.2.2 結(jié)構(gòu)受力可行性

考慮到比選方案雖然平面繞避了橋臺(tái)樁底，對(duì)控制橋臺(tái)沉降條件已大大優(yōu)化，但仍屬于較近距離側(cè)下方斜穿樁底，且收費(fèi)站處屬于正下方下穿收費(fèi)站獨(dú)柱樁底，樁基礎(chǔ)上部荷載在隧道上部的附加應(yīng)力量化數(shù)值是多少，是否會(huì)對(duì)管片結(jié)構(gòu)造成較大影響，是否影響結(jié)構(gòu)安全，需要對(duì)此進(jìn)行量化計(jì)算分析。

根據(jù)地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范及相關(guān)土力學(xué)原理[15-16]，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行合理簡(jiǎn)化，采用角點(diǎn)法原理計(jì)算土中某空間位置的附加應(yīng)力。對(duì)于互通橋臺(tái)樁基，認(rèn)為盾構(gòu)隧道上方1D范圍土體喪失側(cè)摩阻力，上部集中力減去承臺(tái)承載力及一部分樁側(cè)摩阻力，橋臺(tái)群樁樁底合計(jì)樁端力約5 826 kN，樁端等效面荷載約182 kPa，按照矩形面荷載土中豎向附加應(yīng)力角點(diǎn)法計(jì)算，算得側(cè)下穿時(shí)，隧道拱頂樁基附加應(yīng)力基本為0，45°拱肩部位附加應(yīng)力最大，約為8 kPa，影響較?。粚?duì)于收費(fèi)站樁基，由于是獨(dú)柱獨(dú)樁結(jié)構(gòu)，且樁底正下方，按側(cè)摩阻力全部喪失考慮，鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)上部荷載按5 kN/m2考慮，樁底集中力約240 kN，按照集中荷載土中豎向附加應(yīng)力角點(diǎn)法計(jì)算，算得正下穿時(shí)，隧道拱頂樁基附加應(yīng)力最大，約為12 kPa，同樣影響較小。故比選方案是可行的。

4.3 近接寺廟保護(hù)方案

盾構(gòu)隧道在即將到達(dá)接收井附近(距離約80 m)存在一處較大型清真寺，其為三層框架結(jié)構(gòu)，祈禱廳屬于大跨度高挑高主次梁層板+多柱結(jié)構(gòu)，獨(dú)立擴(kuò)大及條形基礎(chǔ)，宗教敏感建筑拆遷難度極大，施工變形控制及噪聲環(huán)境控制要求極高。隧道覆土厚度約8.5 m，平面投影上，隧道結(jié)構(gòu)右側(cè)輪廓侵入清真寺圍墻約0.7 m，管片外緣距離墻體約2.8 m，距離條形基礎(chǔ)約1.8 m，隧道左側(cè)輪廓基本位于高速公路路緣，場(chǎng)地十分局促。

隧道屬于超淺埋近接盾構(gòu)下穿敏感建筑，初步主動(dòng)加固方案為臨時(shí)拆除圍墻后采用φ0.8 m隔離樁排樁的保護(hù)方案，但對(duì)于拆除圍墻和樁基施工環(huán)境干擾問(wèn)題，未取得產(chǎn)權(quán)單位認(rèn)可。線位繼續(xù)下壓，出口高速公路天橋上跨控制點(diǎn)影響，勢(shì)必增加盾構(gòu)隧道長(zhǎng)度，增加巨額概算，如何在不拆圍墻情況下解決近接側(cè)穿的主動(dòng)加固問(wèn)題，成為方案成立的關(guān)鍵。

根據(jù)國(guó)內(nèi)地鐵工程近接工程主動(dòng)加固的經(jīng)驗(yàn)，MJS工法樁可以實(shí)現(xiàn)空間任意方向的施做，具有樁體直徑大，強(qiáng)度及密實(shí)度質(zhì)量高，帶壓力傳感及智能噴漿的鉆頭具有自平衡功能，對(duì)周邊環(huán)境干擾小等特點(diǎn)，能夠有效解決本工程的問(wèn)題[17-19]。隧道下穿施工前，在圍墻外場(chǎng)地施工MJS工法樁，斜向25°打入，樁徑2.5 m，半圓形，樁長(zhǎng)30 m，共3排，樁頂設(shè)置鋼筋混凝土冠梁聯(lián)結(jié)，樁內(nèi)部插入φ108 mm管棚(內(nèi)部配鋼筋籠)，如圖12所示。

圖12 隧道側(cè)穿寺廟保護(hù)方案示意(單位：m)

5 盾構(gòu)隧道施工條件可行性研究

5.1 始發(fā)接收及管片場(chǎng)地可行性

隧道進(jìn)口位于高速公路、輕軌與河道交叉并行夾心地帶，屬于洪澇影響區(qū)，存在夾心空地，居民房屋也相對(duì)稀疏，房屋為磚混結(jié)構(gòu)，1～2層居多。隧道出口位于高速公路側(cè)部，地勢(shì)略高，無(wú)洪澇問(wèn)題，居民密集，房屋2～4層居多。

從減少拆遷出發(fā)，進(jìn)口更適合作為始發(fā)場(chǎng)地，以充分利用夾心空地，結(jié)合少部分拆遷，可以保證整體始發(fā)明挖段結(jié)構(gòu)兩側(cè)約10 m的運(yùn)輸通道，靠居民區(qū)側(cè)狹長(zhǎng)型集中拆遷土地約1.2萬(wàn)m2，開拓出泥水處理系統(tǒng)、盾構(gòu)機(jī)吊裝區(qū)、管片堆放區(qū)、鋼筋原材料堆放、加工區(qū)及工人營(yíng)地等區(qū)域，后繼此區(qū)域可永久用于市區(qū)鐵路運(yùn)營(yíng)員工宿舍用地，做到永臨結(jié)合。隧道出口北側(cè)并行高速公路，盾構(gòu)接收及出口處明挖需要占用南側(cè)居民區(qū)道路及房屋，拆遷約3 500 m2。

雅加達(dá)市遠(yuǎn)郊距離隧道30 km外的雅加達(dá)地鐵管片場(chǎng)經(jīng)改造后可用于隧道管片的生產(chǎn)。

5.2 盾構(gòu)機(jī)運(yùn)輸通關(guān)及入場(chǎng)可行性

盾構(gòu)機(jī)大型設(shè)備當(dāng)?shù)責(zé)o法生產(chǎn)，需國(guó)內(nèi)生產(chǎn)。盾構(gòu)機(jī)部件根據(jù)設(shè)備生產(chǎn)地址，可在廣州港、上海港等地出海，由貨輪海運(yùn)至雅加達(dá)Tanjungpriok港，在雅加達(dá)市區(qū)利用市區(qū)快速路及雅萬(wàn)高速公路運(yùn)輸至工地，全程約20 km，路線下穿約12處人行天橋，極端限高5.21 m，限寬6.0 m；經(jīng)過(guò)2座大型橋梁，從以往大型機(jī)電設(shè)備(單組件最大370 t)進(jìn)口案例來(lái)看，除個(gè)別路段需要拆除路障外，設(shè)備組件運(yùn)輸載重及轉(zhuǎn)彎半徑無(wú)任何問(wèn)題，交通較為方便。

在設(shè)備通關(guān)上，專業(yè)報(bào)關(guān)公司預(yù)計(jì)報(bào)關(guān)時(shí)間15 d，大致流程包括預(yù)備進(jìn)出口單據(jù)→換單→報(bào)檢→報(bào)關(guān)→辦理設(shè)備交接單→提箱→提貨。

6 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性分析

6.1 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件

場(chǎng)地隧道洞身以火山堆積地層的粉質(zhì)黏土、砂礫土為主，占比各自一半左右。黏土標(biāo)貫8～30擊；砂礫土局部有膠結(jié)，標(biāo)貫20～50擊。全隧道覆土厚7～25 m，地下水位變化幅度不大，始發(fā)和接收段施工期抗浮需要采取臨時(shí)措施。地表地震動(dòng)(相應(yīng)于50年超越概率為10%的地震動(dòng))峰值加速度值為0.221g。場(chǎng)地類別為Ⅱ類，場(chǎng)地土類型為軟弱～中硬土，場(chǎng)地為建筑抗震不利地段。

6.2 隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可行性分析

綜合上述地質(zhì)水文及地震條件，隧道土層相對(duì)較硬，屬于Ⅷ度地震區(qū)，與我國(guó)北京市中東部隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)條件有類似之處。故在管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，采用工程類比法，擬定通用楔形環(huán)管片，“8+1模式”的分塊方式，管片厚度0.55 m，環(huán)寬2.0 m。管片材料采用C50級(jí)混凝土，環(huán)與環(huán)間以50根10.9級(jí)M36高性能的縱向螺栓相連，塊與塊間每環(huán)共計(jì)18根10.9級(jí)M36的高性能環(huán)向螺栓相連。依據(jù)GB 50909—2014《城市軌道交通結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》[20]采用管片結(jié)構(gòu)橫斷面反應(yīng)位移法、隧道縱向反應(yīng)位移法的初步檢算，通過(guò)一定的管片配筋加強(qiáng)，能夠滿足結(jié)構(gòu)受力安全要求。

7 結(jié)論

本文針對(duì)印尼雅萬(wàn)高鐵1號(hào)隧道工程進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的比選分析，考慮了目標(biāo)國(guó)政治文化等差異因素，提出一套針對(duì)環(huán)境敏感區(qū)大斷面盾構(gòu)隧道的總體設(shè)計(jì)方案和分析方法，具體結(jié)論如下。

(1)隧道走向方案及工法選擇應(yīng)充分考慮到目標(biāo)國(guó)政治經(jīng)濟(jì)特性，盡量避免大體量征拆或拆改的方案，采用盾構(gòu)為主的方案對(duì)周邊環(huán)境干擾最小，工期最為可控，可行性最高。

(2)盾構(gòu)穿越輕軌橋樁應(yīng)兼顧輕軌拆改協(xié)調(diào)難度和施工安全風(fēng)險(xiǎn)，能地上解決絕不地下解決，盡量避免多重工程風(fēng)險(xiǎn)的互相疊加，采用拔樁后新建框架墩和懸臂墩最為可行。下穿互通橋臺(tái)及收費(fèi)站處，樁底下穿應(yīng)根據(jù)上部荷載區(qū)別對(duì)待，從隧道與建筑物兩方面量化分析影響，避實(shí)就虛，確定安全可控的近接穿越方案。近接寺廟穿越采用MJS傾斜樁主動(dòng)隔離保護(hù)能夠解決特殊建筑物保護(hù)問(wèn)題。

(3)隧址進(jìn)口始發(fā)、出口接收?qǐng)龅乜尚?，盾?gòu)機(jī)設(shè)備通關(guān)入場(chǎng)可行。盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)無(wú)重大特殊條件，工程類比結(jié)構(gòu)方案整體可行。

(4)本工程盾構(gòu)隧道總體技術(shù)方案可行，應(yīng)根據(jù)論證分析結(jié)論，圍繞盾構(gòu)隧道實(shí)施條件，著重落實(shí)外部邊界條件穩(wěn)定線路穿越協(xié)議，并根據(jù)協(xié)議及時(shí)調(diào)整細(xì)節(jié)方案設(shè)計(jì)。本工程提出的針對(duì)環(huán)境敏感區(qū)大斷面盾構(gòu)隧道的總體設(shè)計(jì)方案和分析方法，可為類似境外隧道工程的設(shè)計(jì)提供參考。

(5)本工程在實(shí)施階段需重點(diǎn)對(duì)高速公路及寺廟部分動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，白天高速公路車流量大，應(yīng)布置自動(dòng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)監(jiān)測(cè)，夜晚車流量小時(shí)可采用局部人工監(jiān)測(cè)校核；寺廟的監(jiān)測(cè)點(diǎn)則應(yīng)盡量布置于寺廟外以防干擾寺廟內(nèi)的禱告活動(dòng)。本文以整體設(shè)計(jì)方案研究為主，文中未提及的輔助施工措施、施工工藝、時(shí)機(jī)掌控以及動(dòng)態(tài)控制等在實(shí)際工程的施工中也同等重要。